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服务器硬件新手上路 认识服务器风扇
时间:2006年02月20日08:20 我来说两句(0)  

 
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来源:天极网

  【导读】

  现在随着服务器的集成度越来越高,象刀片服务器和1U服务器等大量的普及使用,服务器的散热受到厂商和用户的高度重视,风扇在服务器的散热系统中起到很大的作用。如服务器CPU、机箱、显卡和电源等所用的风扇是服务器正常稳定工作的捍卫者,因此,选择好服务器风扇是解决服务器散热的必备条件之一。

  由于服务器使用的CPU的频率通常较高,有的还是双CPU或多CPU,加上高转速的SCSI硬盘和大功率电源,这些部件发出的热量通常很大,因此空气很快变热。能否尽快有效地排出这些热空气将是服务器稳定工作的前提条件。服务器机箱需要更多的排风口,而且各个排风口针对系统不同的发热源进行散热。

  一般情况下机箱的两侧都有两个排风口,其中一个设计在硬盘匣的侧面,在机箱内部硬盘匣另一侧有一个预留的大尺寸风扇位,另一个排风口设计在系统扩展插槽位置的顶部,同样在这个位置,厂家预留了一个风扇位,这个排风口主要是对系统的扩展卡进行散热。

  为了达到散热的效果,服务器机箱除了要安装多个风扇外,机箱内的散热系统也是非同寻常的。一般情况下在服务器机箱背面有两个风扇位,可以供我们安装两个风扇。当然这两个风扇不是都是吹风的,而是一吹一抽形成一个良好的散热循环系统将机箱内的热空气迅速抽出,以降低机箱内的温度。

  除了这些,为了对付发热的CPU, 服务器机箱还为它们专门设计了抽风系统。该抽风系统主要就是一套塑料管道,整个塑料模块覆盖在CPU和内存区域的上方,从箱体前部吸入空气,然后让气流吹过散热片,最后热空气通过箱体侧面的气孔排出,这样就为CPU单独配备了一个散热系统,从而使服务器的整个散热系统性能提高很多。

  为了保证服务器不间断的工作,冗余技术使用于机箱内的绝大部分配件上,当然风扇也不例外。为了确保机箱内良好的散热系统不因为某一个或几个风扇坏了而被破坏,现在很多的服务器机箱都采用了自动切换的冗余风扇。

  系统工作正常时,主风扇工作,备用风扇不工作,当主风扇出现故障或转速低于规定转速时,自动启动备用风扇。备用风扇平时处于停转状态,从保证在工作风扇损坏时马上接替服务,不会造成由于系统风扇损坏而使系统内部温度升高产生工作不稳定或停机现象。

  服务器风扇产品

  不论Intel或AMD的处理器,一般都附送有散热风扇。纵观整个CPU风扇市场,九州风神、富士康、TT、COOL MASTER将扮演CPU风扇市场主角,随着CPU风扇市场众目聚焦,各厂家必将全力出击争夺第一品牌,市场上将会出现更多好的产品,用户选择的机会就会更多。

  伴随着风扇厂商们在设计理念和生产工艺上的进步,一批采用了领先技术的新式风扇正逐渐成为市场上的主流,它们各自互不相同的技术特点让我们能够真切地感受到技术给我们工作所带来的巨大推动力。下面我们用服务器CPU风扇为例来说明之。

  (1)AVC 急冻战士

 

  作为全球五大散热器制造厂商之一的AVC在引领CPU风扇技术变革过程中的作用不容忽视,其磁悬浮液压轴承和折缘风扇技术无可质疑地成为风扇技术发展进程中的一个眩目的亮点。AVC的磁悬浮液压轴承技术在设计上独特而新颖,它它利用磁力悬浮结构配合高度油膜的润滑,有效延长风扇使用寿命,既达到了双滚珠轴承稳定长寿的目的,又成功解决了高温运转时的噪音问题。

  除此之外,AVC风扇的折缘扇叶设计采用了独特的折缘扇叶型增压降噪风扇装置,可以有效地消除轴流风机扇叶在限制空间中引致的涡流,达到降低噪声,增加风压的卓越效果。

  (2)Colorful(彩丰)的赛冷8300TC

 

  业界著名散热器供应商彩丰Colorful旗下的赛冷系列产品采用了Colorful独有的悬挂式静音风扇技术。

  赛冷8300TC用的是彩丰出品的80x80x25 mm大口径风扇。尽管风扇的转速不高只有3000 RPM,但是赛冷系列产品靠的不是高转速的暴力风扇,因为那样会无形中增加了噪音和产生机箱内的共振。反而稳定的送风,并将其底部散热器的热量迅速低降低是最重要的。留意哪七大片扇叶的切割角度都很整齐,这款风扇运行中的动平衡能力会很不错,保证稳定的送风和长时间使用,标准状态下风量达到39CFM。而产生的噪音只有18dBA,这个标准已经比机箱内部的电源风扇的噪音低出很多了。

  如果大家细心观察,不难发现在赛冷8300TC的绿色风扇的四周环绕外框处有独特的镂空式进气孔设计。这种独特的设计是只有在赛冷散热器上才可以看到的,可以利用气流补给的原理,一改以往空气只从风扇上方吹入的单一进气方式。这款赛冷8300TC可以说是彩丰出品的K8散热器中的颠峰之作,集多种优良设计和工艺于一身,可以说市面上的纯铜散热器都无出其左右的。其强悍的散热性能,足以对付好像AMD Athlon 64 & Opteron这些发热大户,忠心为企业的64位系统保驾护航。

   (3)Cooler Master(酷冷至尊)

  Cooler Master也是散热器领域不可缺少的一员,它的产品在设计上也颇有独到之处。在风扇轴承设计方面,它采用了独特的"Rifle轴承技术",该轴承带有反向螺旋槽及挡油槽的轴芯,在风扇运转时含油将形成反向回游,从而避免含油流失,因而提升了轴承寿命。Rifle轴承风扇通过采用以上结构及零件,使得含油及保油能力大副提升。

  另外,Cooler Master著名的龙卷风涡轮风扇也成为其面对对手时重要的竞争武器。与传统风扇相比较,"龙卷风"最大的特点就是能吹到以前无法波及的气流死区--这个死区恰恰是散热片温度最高的地方。

  与传统风扇相比较,这款风扇能产生更多的气压。因此能把更多的空气排出。所以与正常风扇相比,它的风扇速度会设计的慢些,一方面是考虑降噪,另一方面也可以降低功耗。

 
 

  通俗一点讲,它的排风效率更高,效果更好。涡轮风扇在运转时,由驱动马达带动叶片旋转产生风流,使涡轮风扇的风流流场方向直接流向CPU散热器中心,使涡轮风扇产生的风量、风压直接对CPU散热器中心进行热交换,以此增加散热器效能。

  (4)FOXCONN(富士康)

 

  FOXCONN是纳米轴承风扇技术的主要推动厂商,因此这也成为FOXCONN最具特点的专利技术。轴承是风扇的核心部件之一,而风扇的轴承品质的优劣将对风扇的主要工作效能、散热风扇本身的使用寿命等诸多方面产生重大的影响,FOXCONN的纳米陶瓷轴承技术采用了纳米级高分子材料与特殊添加剂充分融合,使用冲模及烧结工艺制成,内含陶瓷粉,具有坚固、光滑、耐磨等特性,能够承受更恶劣的使用环境,包括酸性、氧化、高温等不同环境。

  使用这种材料所制成的风扇轴承将能够保持更稳定的工作状态和抵抗机箱内部的局部高温,具有更长的使用寿命。普通的双滚珠轴承风扇的平均使用寿命一般在8万小时左右,而采用纳米轴承的风扇使用寿命能够达到12~15万个小时左右,大大延长散热器的总使用时间。

  (5)TT(Thermaltake)

  Thermaltake(TT)日前发布了世界首款4合1风扇----SilentTower,该风扇除了可以支持当前AMD Athlon XP、Opteron、Athlon 64、Athlon 64 FX、Intel P4 Socket 478 Northwood以及Prescott外,还能支持未来LGA 775接口Prescott处理器。

  兼容性之强,令人乍舌。该风扇采用最新技术,有三组铜管与底部铜散热片相连,保证更好的散热效果。其Silent Fan风扇尺寸为90x90x25mm,能够提供水平气流给高密度鳍状散热片,不同于传统的垂直抽风式风扇,Silent Fan能够从多个方向吸取气流,散热性能更加高效。

  从上面我们可以看出,这些主流厂商都将采用新技术作为赢得市场的一个重要手段,可以预见,随着用户对服务器CPU风扇作用的更加重视,这些包含了各种崭新技术的风扇同样会成为促进电脑进步的驱动性力量。

  编后语

  服务器风扇的作用是加快散热片表面空气的流动速度,以提高散热片和空气的热交换速度。风扇作为风冷散热器的两大重要部件之一,它的性能的好坏往往对服务器散热器效果和使用寿命起着一定的决定性作用。我们在选购服务器风扇的时候,考虑风扇的基本指标有以下几点:

  1、风扇功率

  功率越大,风扇风力越强劲,散热效果也就越好。而风扇的功率与风扇的转速又是有直接联系的,也就是说风扇的转速越高,风扇也就越强劲有力。

  2、风扇转速

  风扇的转速与风扇的功率是密不可分的,转速的大小直接影响到风扇功率的大小。风扇的转速越高,向CPU传送的进风量就越大,CPU获得的冷却效果就会越好。但是一旦风扇的转速超过它的额定值,那么风扇在长时间超负荷运作之下,本身产生热量也会增高,而且时间越长产生的热量也就越大,此时风扇不但不能起到很好的冷却效果,反而会“火上浇油”。

  另外,风扇在高速动转过程中,可能会产生很强的噪音,时间长了可能会缩短风扇寿命;还有,较高的运转速度需要较大的功率来提供“动力源”,而高动力源又是从主板和电源中的功率中获得的,一旦超出主板的负荷就会引起系统的不稳定。因此,我们在选择风扇的,同时应该平衡风扇的转速和发热量之间的关系,最好选择转速在3500转至5200转之间的风扇。

  3、风扇材质

  CPU发出热量首先传导到散热片,再由风扇带来的冷空气吹拂而把散热片的热量带走,而风扇所能传导的热量快慢是由组成风扇的导热片的材质决定的,因此风扇的材料质量对热量的传导性能具有很大的作用,为此我们在选择风扇时一定要注意风扇导热片的热传导性能是否良好。

  4、风扇噪声

  太大的噪音将会影响我们操作电脑的心情。噪音太小通常与风扇的功率有关,功率越大、转速也就越快,此时一个负影响也就表现出来了,那就是噪声。我们在购买风扇时,一定要先试听一下风扇的噪音,如果太大,那么最好是不要买。如今风扇为了减轻噪声都投入了一些设计,例如改变扇叶的角度,增加扇轴的润滑度和稳定度等。

  现在有很多便宜的风扇用的轴承都是油封的,由铜质外套和钢制轴芯组成,长时间工作之后扇轴润滑度不够,风扇噪音增大、转速减低,这很容易导致机器过热而出现死机现象,严重的时候还有可能把机芯烧坏。

  现在有许多知名品牌的风扇开始使用滚珠轴承,这种轴承就是利用许多钢珠来作为减少摩擦的介质。这种滚珠风扇的特点就是风力大,寿命长、噪音小,但成本比较高,只有高档风扇才可能使用到它。

  5、风扇排风量

  风扇排风量可以说是一个比较综合的指标,因此我们可以这么说排风量是衡量一个风扇性能的最直接因素。如果一个风扇可以达到5000转/分,不过如果扇叶是扁平的话,那是不会形成任何气流的,所以关系到散热风扇的排风量的时候,扇叶的角度也是很重要的一个因素。测试一个风扇排风量的方法很容易,只要将手放在散热片附近感受一下吹出的风的强度即可,通常质量好的风扇,即使我们在离它很远的位置,也仍然可以感到风流,这就是散热效果上佳的表现。

  6、风扇叶片

  同一风扇如果其他部分保持不变,只将叶片由五扇叶改为七扇叶,风量变化可能不会增加多少。但是就风扇的转速而言,七扇叶的转速会低于五扇叶(通风量相同的情况下),相对的如果采用七扇叶风扇,轴承的磨损,漏油情况较少,风扇的寿命较长。如果五扇叶和七扇叶的转速相同,七扇叶的通风量会更大。风扇的转速越高,相应的寿命就越短,噪音也越大。另外,风扇的扇叶越厚,叶片斜角越大,则风压也越大。扇叶的入口角(以45度为最大)也是决定风扇通风量的重要因素之一。

  我们知道,服务器AMD CPU的发热量比INTEL大,但是AMD CPU所能承受的最高温度也比INTEL高。正由于AMD CPU发热量大,相对与AMD CPU来说,风扇散热片底部的厚度越厚越好,而INTEL的发热量小,散热片的厚度可以小一些。由于散热片的厚度要求不同,最终对风扇的要求也不同。

  对于底部较厚的散热片,它可以很快吸收到CPU的热量,存储的热量也更多。为了不使CPU长期工作在高温环境下。除了要求散热片本身的导热性较好以外,还需要更大的风流来吹散CPU热量。如果要把底部的热量吹走,就需要风扇产生足够的风压,能将风流吹到散热片的底部,对流方式的散热才能从底部开始进行。

(责任编辑:刘静)



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